第六章 能量代谢与体温调节
生理学：能量代谢与体温(问答题)
91．简述机体能量的来源和去路？机体所需的能量来源于食物中的糖（60%～70%）、脂肪（30%～40%）和蛋白质（少量）。
生理情况下，体内的糖和脂肪供能，特殊情况下（长期饥饿或体力极度消耗时）靠蛋白质供能。
机体能量的去路:营养物质所释放的能量中,热能不能被利用,但对维持体温非常重要,储存在ATP 中的化学能可被机体利用来完成各种生理机能活动,如合成、生长、肌肉收缩、腺体分泌、神经传导、主动转运等。
营养物质在体内转化时，50%以上以热能形式释放出来，剩余的化学能则储存在ATP的高能磷酸键中。
所以，机体所消耗的能量最终等于机体产生的热能和所作的外功。
92．间接测热法的原理是什么？人体内营养物质氧化供能的反应与一般化学反应中的定比定律是一致的，根据化学反应原理，即反应物与反应物之间、反应物与产物之间存在着一定的比例关系，间接测热法的原理就是利用这种定比关系，查出一定时间内人体氧化分解糖、脂肪、蛋白质各有多少，并测出耗氧量，从而计算出一定时间内机体氧化三大物质的量，再根据有关数据计算该段时间内机体所释放的总热量。
93．什么是非蛋白呼吸商，测定非蛋白呼吸商有何生理意义？呼吸商（respiratory quotient, RQ）：一定时间内机体呼出的CO2量与吸入的O2量的比值，称为呼吸商。
由于糖、脂肪和蛋白质分子中所含碳氧的比例不同，氧化时所产生的二氧化碳和氧耗量也不同，所以呼吸商也不同，糖的呼吸商为1.0，脂肪的呼吸商为0.71，蛋白质的呼吸商为0.80。
混合食物的呼吸商通常为0.85。
非蛋白呼吸商（NPRQ）：将整体总的CO2生成量与蛋白质分解的CO2生成量之差除以总耗O2量与蛋白质分解的耗O2之差。
根据非蛋白呼吸商的大小，可推算机体糖和脂肪氧化的百分比，并可直接计算氧化某一种物质的耗氧量和二氧化碳的产量。
94．测定耗氧量和二氧化碳产量的方法有几种？每种方法的测定原理是什么？测定耗氧量和二氧化碳产量的方法有闭合式测定法和开放式测定法两种。
能量代谢与体温
散热方式:
(1) 辐射(radiation)
（2）传导(conduction) （3）对流(convection) （4）蒸发(evaporation) （不感蒸发和发汗）
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蒸发(22%)
辐射(60%) 传导(3%)
对流(15%)
皮肤散热方式
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降温措施： （1）冰囊、冰帽：增加传导散热 （2）通气、减衣：增加对流散热 （3）酒精擦浴：增加蒸发散热
手掌、足跖、前额和腋窝 等部位汗腺 肾上腺素能神经纤维
情绪激动或精神紧张 与体温调节无关，可能与 湿润手掌和足跖，增加摩 擦力有关。
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三、体温调节
人体体温调节： （1）行为性体温调节：由大脑皮质控制
（2）自主性体温调节：由下丘脑体温调节中枢控制。
（一）温度感受器
外周温度感受器：位于皮肤、粘膜和内脏
4
2、性别： 男性体温比女性体温低0.3°C。女 性体温还随月经周期而变动。月经期至 排卵这段时间体温较低，排卵日体温最 低，排卵后体温回升至月经前水平。孕 激素及其代谢产物可能是引起体温波动 的主要因素。
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女子基础体温变动曲线
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3、年龄： 儿童体温较高，老年人体温较低。新 生儿（特别是早产儿）因体温调节机制 发育不完善，调节能力差，体温易受环 境温度影响。 新生儿体温＞成年人＞老年人
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（一） 产热过程 1、主要的产热器官以及影响产热的因素： 安静状态：主要产热器官——内脏，特 别是肝脏 运动或劳动: 主要产热器官—— 肌肉 影响产热的主要因素: 基础代谢率，肌 肉的收缩活动，内分泌激素等。
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2、机体的产热形式 战栗产热：骨骼肌不随意的节律性收缩。 屈肌和伸肌同时收缩，不作功， 但产热量很高。常有战栗前肌 紧张。 非战栗产热（代谢产热）：以褐色脂肪组 织（含丰富的线粒体，分布于腹 股沟、腋窝等处）的产热量最大。
生理学—3体温与能量代谢
汗液的成分：
水分＞99％ 大部分为NaCl KCl、尿素、乳酸等；无 葡萄糖和蛋白质 汗液流经汗腺排出管起始部时，部分 NaCl被重吸收，最终排出的汗液为低渗液。
溶质＜１％
大量出汗可造成高渗性脱水，要补充大 量水份和适量NaCl。
3.散热过程的调节
⑴皮肤血流量的调节
交感神经调控皮肤血管口径，改变血流量，影 响辐射、对流和传导散热量，改变皮肤温度。 如：寒冷环境中皮肤血管收缩，血流量减少，散热 量减少。而炎热环境中皮肤血管舒张，血流量增加， 散热量增加。
深度低温(profound hypothermia)：17～27℃ 中度低温(moderate hypothermia)：28～32℃ 轻度低温(mild hypothermia)：33～35℃
临床亚低温治疗主要指轻度低温，33～35℃。
亚低温治疗临床应用：
颅脑损伤
脑卒中 心肺复苏
休克复苏
（2）热型诊断 稽留热：体温39～40 ℃，波动＜1 ℃/天。 驰张热：体温＞ 39 ℃，波动＞ 2 ℃ /天。 间歇热：高烧与体温正常交替出现。
回归热：体温骤升骤降，发烧持续几天降至正 常，间歇一段又高烧，反复发作。
波状热：类似回归热，但体温变化是逐渐的。
（3）发热伴随症状
寒战：多见于感染性疾病
⑵发汗的调节
发汗是反射性活动，下丘脑有发汗中枢，汗腺 受交感胆碱能纤维支配。 温热性发汗：参与体温调节（全身） 精神性发汗：与体温调节关系不大。
三、体温调节
（一）行为性体温调节 机体在不同温度环境中，通过行为活动 有意识的调节体温的方式。如采取不同的姿 势、增减衣物等行为。
（二）自主性体温调节 由体温自身调节系统调节完成。 机体通过增加或减少皮肤血流量、发汗、 战栗和非战栗产热等生理调节反应，使体温 维持在相对稳定的水平。
运动生理学——第六章 物质和能量代谢
磷酸酶只存在于肝脏，其他组织缺乏这种磷 酸酶，故其他组织中的糖元如肌糖元，就不能直 接分解为葡萄糖．
（三）糖在体内的氧化
两种形式：
Ａ．缺氧条件下，糖元和葡萄糖 分解为ＨL释放能量极少．
第二节 能量代谢
有机体的一切生命活动，如呼 吸循环神经活动，肌肉活动等都 要消耗能量，所消耗的能量来自 糖，脂肪，蛋白质的氧化．１克 糖或１克蛋白质在体内完全氧化 能释放４千卡热量.
１克脂肪在体内完全氧化能释放出 ９千卡的热量．一般说来，分解代 谢是释放能量的过程，而合成代谢 则是吸能过程．通常把物质代谢过 程中所伴随的能量释放、转化和利 用称为能量代谢．
（二）蛋白质代谢的动态平衡
蛋白质的主要功用是构成新的组织蛋白， 另一方面旧的组织蛋白又不断分解最后产 生水，二氧化碳和一些含氮的最终产物排 出体外，那么体内蛋白质（合成占优势） 还是消减（分解占优势），要解答这得从 氮平衡来得出结果．
什么是氮平衡？（食物中的含氮物质主 要是蛋白质）蛋白氮．
而且蛋白质分子中的含氮量约为16％
１.甘油的氧化利用：Ａ．在肝脏中甘油 可转变成磷酸丙糖，经糖的有氧氧化途径 参加三羧循环，氧化释放能量 Ｂ．甘油 亦根据生理需要经糖元异生途径合成糖元 或葡萄糖．
２.脂肪酸的氧化：脂肪酸在 体内彻底氧化成二氧化碳和水， 同时释放出大量能量的全过程．
三 蛋白质代谢
蛋白质是生命的物质基础，一切生命活 动都与蛋白质联系在一起．导师恩格斯他 在十九世纪七十年代时提出“生命是蛋白 体的存在方式”他这一科学的定义说明了 两个问题：Ａ．蛋白体是生命最重要的物 质基础Ｂ．蛋白体的新陈代谢是生命活动 的基本特征．
能量代谢和体温调节
（二） 肌肉活动的影响 神经—内分泌的影响 （三） 神经 内分泌的影响 （四） 环境温度的影响
（一） 基础代谢
人在基础状况下的代谢，称为基础代谢（ 人在基础状况下的代谢，称为基础代谢（basal metabolism）。单位时间内的基础代谢称为基础代 ）。单位时间内的基础代谢称为基础代 ）。 谢率。 谢率。通常以每小时每平方米体表面积的产热量 （KJ/m2/h）来表示。 ）来表示。 所谓基础状况指的是人体处于清醒而又非常安静 的状况下。在临床上和生理学实验中， 的状况下。在临床上和生理学实验中，规定受试者至 小时未吃食物， 少12小时未吃食物，在室温 ℃，静卧休息半小时， 小时未吃食物 在室温20℃ 静卧休息半小时， 保持清醒状态， 保持清醒状态，不进行脑力和体力活动的条件下测定 的代谢率称为基础代谢率。 的代谢率称为基础代谢率。基础代谢率意味着在单位 时间内维持清醒状态生命活动所需要的最低能量消耗。 时间内维持清醒状态生命活动所需要的最低能量消耗。 这些能量绝大部分用于维持心脏、 这些能量绝大部分用于维持心脏、肝、肾和脑等内脏 器官的活动。 器官的活动。
0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00
20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.117
L╱ g ╱
氧 二 化 氧 价 呼 商 热 吸 碳 量 产
L╱ g ╱ KJ╱ ╱ LO 2 R Q
0.83 0.95 2.03
0.83 0.76 1.43
生理能量代谢和体温
代谢率越高，人体产 生的热量越多，体温 也会相应升高。因此 ，高代谢率的人通常 会有较高的体温。反 之，低代谢率的人则 会有较低的体温
生理能量代谢与体温的关系
体温对代谢率的影响
体温的变化也会影响代谢率的高低。一方面 ，当人体受到寒冷刺激时，会通过增加代谢 率来产生热量以维持体温；另一方面，当人 体感到炎热时，则会通过降低代谢率来减少 热量的产生
此外，体温的恒定对于维持人体的正常生 理功能至关重要。如果体温过高或过低， 都会对人体的各个系统产生不良影响，甚 至导致严重的健康问题。因此，保持正常 的体温对于维持人体的健康至关重要
PART 4
小结
小结
生理能量代谢和体 温之间存在着密切
的关系
6/12/2024
生理能量代谢是指 人体如何利用和转 化能量，而体温则 是人体内部的温度
代谢率和体温之间 相互影响，高代谢 率会导致高体温， 而体温的变化也会 影响温对 于维持人体的健康
至关重要
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生理能量代谢 和体温
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PART 1
生理能量代谢
生理能量代谢
生理能量代谢是一个复杂的过程， 它涉及到生物体的能量转化和利 用
在人体中，能量代谢主要包括以 下几个过程
生理能量代谢
PART 2
体温
体温
体温是指人体内部的温度。正常人的体温通常在36.5°C至37.5°C之间波动。体温的高低 会受到以下几个因素的影响
疾病：一些疾病如感染、炎症等会 导致体温升高，而另一些疾病如甲 状腺机能减退则会导致体温降低
PART 3
生理能量代谢与体温的关系
生理,第六章,物质与能量代谢 能量代谢
生理,第六章,物质与能量代谢能量代谢第六章物质与能力代谢第一节物质代谢人体与其四周环境之间不断进行的物质交换过程称为物质代谢。
一、人体主要养分物质的消化与汲取人体所需要的主要养分物质包括糖类、脂肪、蛋白质、水。
无机盐和维生素等。
这些物质主要来源于食物，经过消化器官的消化和汲取，为机体正常生命活动及运动和训练提供了必不行少的物质能量来源。
〔一〕主要养分物质的生理功用 1.三大能源物质的生理功用糖类、脂肪、蛋白质三种养分物质在分解代谢过程中，所蕴XX的化学能被释放出来，成为机体各种生命活动及运动的能源。
因此，糖类、脂肪、蛋白质又被称为三大能源物质。
糖类是人体最主要的供能物质，每天从糖类获得的能量，约占总能量消耗的70%，糖在氧化时所需要的O₂，少于脂防和蛋白质，因此成为人体最经济的能源。
例如，各器官、肌肉、大脑的活动都需要消耗大量能量，这些能量首先要由糖供应。
人类合理膳食的总热量约有20%~30%由脂肪供给。
蛋白质的主要生理功用在于维持机体的生长发育、组织的更新修复。
例如，人体的肠黏膜上皮细胞约每36小时就脱落更新，红细胞约每120天更新一次，更新时需要合成大量蛋白质。
糖类可与脂类构成糖脂，与蛋白质结合成糖蛋白，这些复合物是构成生物膜、神经组织、结缔组织、血浆球蛋白〔抗体〕、很多酶及激素等生物活性物质的重要成分。
此外，脂肪还具有防散热及爱护脏器的作用。
2.水及无机盐的生理功用体液是细胞进行代谢的内部环境，其主要成分是水及各种无机盐。
人体各种养分物质的消化、汲取、运输及代谢废物的排泄，均通过水来进行。
水具有维持物质代谢的作用。
水的蒸发热大，比热大，可以调整体温，使人体不致因代谢产热而发生体温的明显改变。
水在体内还具有润滑的作用，如关节腔滑液、胸膜腔、腹膜腔浆液等均有此作用。
无机盐的生理功用包括：维持细胞内外液的容量、渗透压及电中性；维持神经、肉的膜电位，与维持神经肌肉细胞正常兴奋性和肌肉收缩有关，使机体具有接受环境刺激和作出反应的能力；参加血液缓冲对的构成，与维持人体的酸碱平衡有关；此外，无机盐参加人体体质构成，通过生物酶的调整作用，影响物质代谢过程等。
能量代谢与体温调节
一、影响能量代谢的因素✓机体活动需要的能量热能:只能维持人体体温,最终还将以热能的形式向体外发散；其他形式的能量:电能、机械能等都不能被人体所利用；人体所需要的营养成份:水、无机离子、维生素,碳水化合物(糖) ,以及蛋白质等；✓糖(碳水化合物)是主要供能物质,提供50-70%机体所需的总能量；作用:1、供全身细胞利用(直接利用的形式是葡萄糖)；2、合成肝糖原和肌糖原的形式储存于肝脏和肌肉；3、转化为脂肪或蛋白质；葡萄糖转化供能的主要方式是ATP :①氧充足时,有氧分解时1 mol葡萄糖可释放38 mol ATP②氧不足时,无氧酵解时1 mol葡萄糖仅释放2 mol ATP有氧氧化是机体正常情况下供能的主要途径；无氧酵解是机体相对缺氧时供能的重要方式；✓脂肪主要功能是储能形式(或主要的供能形式)脂肪储藏量约占体重的20%；机体能量的30%~ 50%来自于脂肪的分解饥饿的情况下,糖供应不足,机体主要依靠脂肪分解供能，可占能量来源的80%以上(10余天-2月)。
✓蛋白质机体不需要蛋白质供能( 一般情况)蛋白质的分解产物氨基酸主要用于:构成组织的蛋白质、合成激素和酶、其他生物活性物质；糖和脂肪供应不足时,蛋白质才被分解成氨基酸,经三羧酸循环而氧化供能,主要用于维持机体必要的生理活动。
；ATP既是体内重要的储能物质，又是直接的供能物质。
1.个体因素与个体身高体重无定比例关系，与机体体表面积间呈正相关关系性别与年龄能代率:同龄男性>同龄女性;生长发育期:新陈代谢旺,能量代谢率特高年龄的增加:代谢率逐渐下降,代谢率越低2.生理活动和环境因素肌肉活动(最显著)机体任何轻微的活动都可提高代谢率。
机体耗氧量的增加与肌肉活动的强度呈正比关系,耗氧量最多达安静时的几倍至几十倍。
精神紧张在不同精神状态下,脑能量代谢率变化不大。
平静地思考问题时,产热量一般不超过4%处于精神紧张状态(烦恼、恐惧或情绪激动等)下能量代谢显著增高。
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第六章能量代谢与体温调节
一、填空题（将你认为最恰当的词句填在空格上，使句意完整通顺）
1.不同个体基础代谢率的比较是以__________条件下每单位__________的能量代谢来表示的。
2.直接测热法是测量机体一定时间内______（摄取/发散）的热量，是较_____（难/易）完成的。
3.机体在安静时的主要产热器官是_________，运动或使役时的主要产热器官是____________。
二、判断改错（正确的打“√”，错的打“×”）
1.基础代谢率测定可以反应甲状腺机能。
（）
2.基础代谢率是指机体最低的能量代谢率而言。
（）
3.就动物的基础代谢而言，个体越小，它的代谢也越低。
（）
4.当气温低于皮肤温度时，蒸发成了唯一的散热途径。
（）
5.体温概念是指家畜直肠温度。
（）
6.机体深部温度是相对稳定而又均匀的，这说明各内脏器官的温度也是一致的。
（）
7.汗腺持续而少量地分泌汗液，称为不显汗蒸发。
（）
8.体温调节中枢位于丘脑。
（）
三、单项选择题（每题限选一个字母填入括号中,多填不得分）
1.基础代谢率测定的原理是（）
Ａ.食物的氧热价×每小时耗氧量÷体表面积Ｂ.食物氧热价×食物的卡价÷体表面积
Ｃ.食物的氧热价×每小时耗氧量×体表面积D. 食物氧热价×食物的卡价×每小时耗氧量
E. 每小时耗氧量×食物的卡价÷体表面积
2.糖类的呼吸商为（）
A.0.71
B.0.80
C.0.82
D.0.95
E.1.00
3.动物体可直接利用的能量是( )
A.太阳能
B.机械能
C.饲料蕴藏的化学能
D.电能
E.化学能
4.间接测热法测量的是机体在一定时间内的
（）
A.释放出的能量
B.所做的功
C.CO2产量、耗O2量及尿氮
D.消耗的能量
E.总的散热量
5.增加辐射散热的因素是
（）
A.皮下脂肪增多
B.气温高于皮肤温度
C.气温低于皮肤温度
D.被毛加厚
E.有效辐射面积减小
6.能促进机体产热的最重要激素是( )
A.肾上腺素
B.肾上腺皮质激素
C.胰岛素
D.甲状腺激素
E.生长素
7.动物能量代谢水平受影响最大的因素是( )
A.个体大小
B.性别年龄
C.营养状态
D.环境温度
E.肌肉活动
8.一般情况下，提供机体所需能量60%~70%的物质是（）
A.糖类
B.蛋白质
C.脂肪
D.维生素
E.无机盐
9.给高热动物用酒精擦浴是（）
A.增加辐射散热
B.增加传导散热
C.增加对流散热
D.增加蒸发散热
E.传导散热和辐射散热同时增加
10.影响能量代谢的最主要因素为（）
A.精神紧张
B.环境温度
C.食物特殊动力作用
D.肌肉活动
E.性别年龄
11哪种食物的特殊动力作用最强? ( )
A.脂肪
B.纤维素
C.无机盐
D.蛋白质
E.糖类
四、名词解释（阐述概念的内涵和外延或举例）
1．能量代谢——
2．呼吸商——
3．基础代谢——
4．体温—
5．等热范围——
6．冷驯化——
7．气候适应——
五、问答题
1. 简述哺乳动物体温保持相对恒定的机制。